支腿计算书

法兰计算：
（1）螺栓所受最大拉力的计算
弯矩Mx 和My 使角点上的螺栓A 产生最大拉力，而垂直压力Q 则使螺栓中的拉力减少。

螺栓A 中的最大拉力Ta 计算如下： 高强度螺栓：
][2·2·2max max t i i i i N z
Q y m y Mx x m x My Ta ≤-+=∑∑ 1、 支腿强度和稳定性
（1）支腿顶部截面（开始弯曲处）
][σσ≤++=x
td y d td d I y M I x M A N （2）支腿上法兰截面
][σσ≤++=x
tf y f t d I y M I x M A N 式中，分母为支腿相应截面的几何性质，
2、稳定性
（1）整体稳定性 支腿两端与主梁、横梁刚接构成空间构架，计算支腿整体稳定性时，必须考虑主梁（横梁）对支腿端部的约束影响。

空间刚架的支腿稳定性计算十分复杂，为了简化可将空间刚架分解成两个互相垂直的平面刚架来计算，而忽略两个平面刚架的相互影响。

计算支腿整体稳定性时，必须先把变截面支腿转换成等效等截面构件，按其等效的惯性矩来计算单位刚度比和支腿长细比。

t 210l μμl =
支腿的长细表：r
l 0=λ 支腿整体稳定性按右式计算：][σφσ≤++=
x
td y d td d I y M I x M A N
20吨小车计算：
钢丝绳的选择： （1） 钢丝绳的最大拉力：根据起重机的额定起重量Q=20吨，
查起重机手册选取滑轮组倍率m=4，起升机构缠绕如图：
钢丝绳最大拉力：组
ηm G Q S 2max += kg 式中Q ——额定起重量，Q=20*103kg
G ——钓钩组重量，G=364kg
m ——滑轮组倍率 m=4
组η——滑轮组效率，组η=0.975
根据公式得到Smax=2610kg
（2）钢丝绳的选择
所选择的钢丝绳破断拉力应满足下式；
max S *n S 绳绳≥而∑=丝绳αS S *
式中；S 绳——钢丝绳破断拉力 ΣS 丝——钢丝绳破断拉力总和。

α——折减系数，对于绳6X37+1的钢丝绳α=0.82
n 绳——钢丝绳安全系数，对于中级工作制度，n 绳=5.5
由公式可得ΣS 丝=17511kg
查钢丝绳样本钢丝绳直径为17.5mm
2、滑轮与卷筒的计算
（1）滑轮和卷筒最小直径的确定
为确保钢丝绳具有一定的安全使用寿命，滑轮和卷筒名义直径应满足下式绳ed D ≥0 式中 e ——系数，对于中级工作制度e=25
所以D0≥437mm ，取直径为D0=500 mm
（2）卷筒长度的计算
L 双=2*（L 0+L 1+L 2）+L 光 t n D m H L *).*(0
max 0+=π 式中；H max ——最大起升高度，H max=10m
n ——钢丝绳安全系数， n=2
t ——绳槽节距，t=d 绳+（2~4）=20mm
L1——根据结构确定卷筒空余部分，取L1=60mm
L 光——根据钢丝绳允许偏斜角确定，L 光=120mm
L0——卷绕部分长度 L0=550mm
L 双=1500mm
（3）卷筒轴上扭矩 卷
η卷0max D S m =
式中η卷=0.98 所以m 卷=1332kg*m
（4）卷筒转速
0D mv
n π=
3、根据静功率选择电动机
起升机构静功率按下式计算：
06120)(ηv G Q N += kw X X X N 98.349.061203.9)36410320(=+=
查电动机样本得功率为
4、减速器的选择
（1）传动比
根据传动比i=30.4，电动机功率N=30千瓦，电动机转速n=720转/分，工作制度=25%，查减速机样本选择ZQ650-31.5输入功率N=29千瓦。

（2）验算减速器被动轴的最大扭矩及最大径向力
最大扭矩验算
式中M-----电动机的额定扭矩 i-----传动比
η------电动机至减速机被动轴的传动效率，取η为0.94
φ------电动机最大转矩倍数φ=8.08
[M]------减速机低速轴上容许的最大扭矩，[M]=5950公斤·米 因为Mmax=2778公斤·米<[M]
所以满足要求。

最大径向力的验算
式中，Smax -----卷筒上钢丝绳最大拉力，Smax=
G 卷------卷筒重量=760公斤
[P]-------低速轴端的最大容许径向载荷[P]=9200公斤
因为
所以，满足要求。

（3）实际起升速度的验算
实际起升速度：
并要求起升速度偏差小于15%，即
5、制动器的选择
起升机构制动器的制动力矩应满足下式：
K-----制动安全系数，K=1.75
M-----满载时制动轴的静力矩，
查制动器样本，选择YWZ-400/90，制动力矩M=100公斤·米所以满足要求。

制动时间的验算：
制动时间偏小，为防止冲击，在使用时，可将制动器的制动力矩调小些，调到1.25秒左右。

6、起动时间与起动平均加速度的验算
（1）制动时间的验算
式中：M平起——电动机的平均起动力矩，M平起=1.6M额=66公斤·米M静=电动机轴上的静力矩，
龙门起重机起升机构的起动时间一般应控制在1-~2秒间，所以起动时间是符合要求的。

（2）起动加速度的验算
20.150.147/1.02
v t α===平起米秒
龙门起重机起升机构的起动加速度一般应小于0.2米/秒2间，所以起动时间是符合要求的。

（3）电动机的起动可靠性的验算
对于中级工作制度的起升机构，应满足下式要求：
1.5M M ≥必平起静
式中，M 必平起——电动机必须发出的平均起动力矩，
max min 2
M M M +=必起起平起， 其中max M 起——电动机最大起升力矩，max M 起=φ·M
额=3.08*40.625=125公斤·米。

min M 起——电动机所必须发出的最小起动力矩，min M 起=1.1*M 静=1.1*44.89=49.38公斤·米。

∴ 125.12549.3887.262
M +==必平起公斤·米。

1.5M 静=1.5*44.89=67.34公斤·米。

计算结果满足不等式 1.5M M 必平起静的要求。

7、电动机的发热验算
根据等效功率法，验算电动机不过热的条件为：
25W K N γ≥静
式中，25W ——电动机在JC%=25时的额定功率，25W =30kw
N 静——满载静功率，
()20364*8.9833.1856120*0.9
Q G v N kw η+===实际静6120 K ——系数，对中级工作制，K=0.75
γ——系数，根据2
t t 起=0.18 ，γ=0.95 K N γ静=0.75*0.95*33.185=23.64<25W
计算结果满足要求。

8、联轴器的选择
带制动轮的联轴器通常采用齿轮联轴器，根据其所传递的扭矩、连接轴的轴径尺寸和转速，从产品目录中选出具体型号，使之满足下式：M ≤计[M]
对于齿形联轴器主要受使用寿命控制，其计算力矩可按下式确定： M M n =计等效
其中，M ϕϕ=额等效等效1等效2**M ，式中，
额M ——电动机额定力矩，
ϕ等效1——等效静载系数。

ϕ等效2——等效动载系数。

N ——安全系数
因此，M计=117公斤·米。

根据计算扭矩M计，同时考虑制动轮直径D=400mm，查联轴器产品目录，选择CL3型齿轮联轴器，允许最大扭矩=315公斤·米。

因为M计<[M]，所以满足要求。

（二）副起升机构的计算
（二）副起升机构的计算。